JPH11217026A - プロペラシャフト構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】プロペラシャフトの第１パイプの雄スプライン
及び第２パイプの雌スプラインに熱処理を施してスプラ
イン強度を向上させるとともに、円滑なプロペラシャフ
トの座屈を実現し得ること。 【解決手段】このため、駆動力を伝達するプロペラシャ
フト６を第１パイプ１４と第２パイプ１６とに分割し、
第１パイプに雄スプライン１８を溶接するとともに、第
２パイプ１６に雌スプライン２０を溶接し、第１、第２
パイプを雄スプラインと雌スプラインとによってスプラ
イン嵌合し、第１、第２パイプをシェアピン２２によっ
て結合し、常時は両パイプを軸方向に摺動不可能とし且
つ衝撃時にはシェアピンが切断されて両パイプを摺動可
能とするプロペラシャフト構造において、第１パイプの
雄スプライン及び第２パイプの雌スプラインに熱処理を
施すとともにシェアピンによる結合位置をスプライン嵌
合位置からずらす構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はプロペラシャフト
構造に係り、特にプロペラシャフトの第１パイプの雄ス
プライン及び第２パイプの雌スプラインに熱処理を施し
てスプライン強度を向上させるとともに、円滑なプロペ
ラシャフトの座屈を実現し得るプロペラシャフト構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車においては、搭載したエンジンか
らの駆動力を車輪に伝達する際に、プロペラシャフトを
使用している。そして、このプロペラシャフトは、一端
側を前記エンジンに装着されるトランスミッションに接
続されるとともに、他端側をデファレンシャルアッシに
接続されている。

【０００３】前記プロペラシャフト構造としては、実公
昭５４−３４６６号公報に開示されるものがある。この
公報に開示される自動車のプロペラシャフト構造は、駆
動力を伝達する自動車のプロペラシャフトにおいて、プ
ロペラシャフトを雄軸、雌軸の二軸に分割し、両軸をス
プラインまたはセレーション嵌合し、両軸をシェアピン
によって結合し、常時は両軸は軸方向に摺動不可能に
し、衝撃時にはシェアピンが切断して、両軸を摺動可能
とし、プロペラシャフトを収縮させ、エンジン脱落等を
容易にし、エンジン及びトランスミッションの室内への
侵入を防止し、安全性を向上させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のプロ
ペラシャフト構造において、衝撃吸収型のプロペラシャ
フト１０６は、図１に示す如く、２分割される第１パイ
プ１１４と第２パイプ１１６とからなる。

【０００５】また、前記第１パイプ１１４に雄スプライ
ン１１８を溶接するとともに、前記第２パイプ１１６に
雌スプライン１２０を溶接し、第１、第２パイプ１１
４、１１６を雄スプライン１１８と雌スプライン１２０
とによってスプライン嵌合させる。

【０００６】そして、スプライン嵌合位置の略中央部位
に貫通孔部１２４を加工形成し、この貫通孔部１２４に
シェアピン１２２を挿入し、シェアピン１２２の両端を
かしめて第１、第２パイプ１１４、１１６を結合してい
る。

【０００７】これにより、常時は、両パイプを軸方向に
摺動不可能とすることができ、衝撃時には、シェアピン
が切断されて両パイプを摺動可能とすることができるも
のである。

【０００８】なお、前記第１パイプの雄スプラインと第
２パイプの雌スプラインとは、互いに大径スプライン嵌
合されており、プロペラシャフトの回転バランスを向上
させている。

【０００９】また、前記第１パイプの雄スプラインと第
２パイプの雌スプラインとの大径圧入荷重のみでは、量
産においてプロペラシャフトの座屈荷重の管理が難しい
ことにより、座屈荷重の設定として、大径圧入荷重とシ
ェアピンせん断との和をプロペラシャフトの座屈荷重と
している。

【００１０】しかし、前記第１パイプの雄スプラインと
第２パイプの雌スプラインとの歯型でシェアピンをせん
断させようとすることにより、座屈荷重が上がり、実用
上不利であるという不都合がある。

【００１１】また、前記第１パイプの雄スプラインと第
２パイプの雌スプラインとのスプライン嵌合部位の隙間
に破断物が入り込むことにより、この破断物がプロペラ
シャフトの座屈の邪魔をし、円滑なプロペラシャフトの
座屈が行われないという不都合がある。

【００１２】更に、前記第１パイプの雄スプラインと第
２パイプの雌スプラインとのスプライン嵌合部位に、前
記シェアピンを挿入する貫通孔部を加工形成しているこ
とにより、雄スプライン及び雌スプラインに熱処理を施
すことができず、衝突時に生材の雄スプライン及び雌ス
プライン同志が噛み込んでしまい、プロペラシャフトが
円滑に座屈しないという不都合がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、駆動力を伝達するプロペラ
シャフトを第１パイプと第２パイプとに分割し、第１パ
イプに雄スプラインを溶接するとともに、第２パイプに
雌スプラインを溶接し、第１、第２パイプを雄スプライ
ンと雌スプラインとによってスプライン嵌合し、第１、
第２パイプをシェアピンによって結合し、常時は両パイ
プを軸方向に摺動不可能とし且つ衝撃時にはシェアピン
が切断されて両パイプを摺動可能とするプロペラシャフ
ト構造において、前記第１パイプの雄スプライン及び前
記第２パイプの雌スプラインに熱処理を施すとともに前
記シェアピンによる結合位置をスプライン嵌合位置から
ずらす構成としたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】上述の如く発明したことにより、
プロペラシャフトの第１パイプの雄スプライン及び第２
パイプの雌スプラインに熱処理を施してスプライン強度
を向上し、プロペラシャフトを円滑に座屈させるととも
に、プロペラシャフトの耐久性を向上させている。ま
た、前記シェアピンによる結合位置をスプライン嵌合位
置からずらしてシェアピンのせん断荷重を低下させ、プ
ロペラシャフトの座屈荷重を低くし、円滑なプロペラシ
ャフトの座屈を実現している。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１６】図１〜図４はこの発明の実施例を示すもの
である。図４（ａ）及び図４（ｂ）において、２は図示
しない自動車のエンジン（図示せず）に装着されるトラ
ンスミッションである。

【００１７】ここで、一般的なプロペラシャフト構造に
ついて記載すると、前記トランスミッション２に一端側
を接続するとともに他端側をフロントデファレンシャル
アッシ４に接続するフロントプロペラシャフト６Ｆを設
ける。

【００１８】また、前記トランスミッション２に一端側
を接続するとともに他端側をリヤデファレンシャルアッ
シ８に接続するリヤプロペラシャフト６Ｒを設ける。こ
のリヤプロペラシャフト６Ｒ途中には、ミッションマウ
ント用のクロスメンバ１０が配設されているとともに、
左右のパーキングケーブル用ステイ１２Ｌ、１２Ｒが配
設されている。

【００１９】なお、前記フロントプロペラシャフト６Ｆ
及びリヤプロペラシャフト６Ｒは同一の構成を有してい
る。

【００２０】そして、以下の図１〜図３に開示されるも
のを、単に「プロペラシャフト６」として説明を行う。

【００２１】プロペラシャフト６は、図３に示す如く、
第１パイプ１４と第２パイプ１６とに分割されており、
この第１パイプ１４の端部に雄スプライン１８を溶接す
るとともに、第２パイプ１６の端部に雌スプライン２０
を溶接し、第１、第２パイプ１４、１６を雄スプライン
１８と雌スプライン２０とによってスプライン嵌合させ
る。

【００２２】そして、前記第１パイプ１４の雄スプライ
ン１８及び前記第２パイプ１４の雌スプライン２０に熱
処理を施すとともに、シェアピン２２による結合位置を
スプライン嵌合位置からずらす構成とする。

【００２３】詳述すれば、前記第１パイプ１４の雄スプ
ライン１８及び前記第２パイプ１４の雌スプライン２０
に熱処理、例えば焼き入れを施し、スプライン強度を向
上させる。

【００２４】また、図１に示す如く、前記第１パイプ１
４の雄スプライン１８と前記第２パイプ１４の雌スプラ
イン２０とのスプライン嵌合部位よりも左側にシェアピ
ン２２による結合位置をずらすものである。

【００２５】つまり、前記シェアピン２２による結合位
置を、プロペラシャフト６を構成する第１パイプ１４の
雄スプライン１８位置に対して第１パイプ１４の座屈方
向（図１の矢印Ａ方向）と反対側に設定している。

【００２６】図１に示す如く、前記第１パイプ１４の雄
スプライン１８と前記第２パイプ１４の雌スプライン２
０とのスプライン嵌合部位よりも左側に、第１、第２パ
イプ１４、１６を、より詳しくは、前記雄スプライン１
８においてスプラインの形成されていない図１の左側部
分と前記雌スプライン２０においてスプラインの形成さ
れていない図１の左側部分とを貫通する貫通孔部２４を
形成し、この貫通孔部２４にシェアピン２２を挿入して
シェアピン２２の両端をかしめ、シェアピン２２によっ
て第１、第２パイプ１４、１６を結合する。

【００２７】そしてこのとき、シェアピン２２による第
１、第２パイプ１４、１６の結合位置においては、図２
に示す如く、第１、第２パイプ１４、１６の雄スプライ
ン１８と雌スプライン２０間に間隙２６が現出されてい
る。

【００２８】さすれば、前記シェアピン２２による第
１、第２パイプ１４、１６の結合によって、常時は、両
パイプ１４、１６を軸方向に摺動不可能とし、衝撃時に
は、シェアピン２２が切断されて両パイプ１４、１６を
摺動可能としている。

【００２９】次に作用について説明する。

【００３０】常時は、前記シェアピン２２による第１、
第２パイプ１４、１６の結合によって、両パイプ１４、
１６が軸方向に摺動不可能とされており、図示しない自
動車に搭載されるエンジン（図示せず）からの駆動力を
車輪（図示せず）に伝達させている。

【００３１】また、衝撃時には、シェアピン２２が切断
され、このシェアピン２２の切断によって両パイプ１
４、１６が摺動可能となる。

【００３２】これにより、前記第１パイプ１４の雄スプ
ライン１８及び前記第２パイプ１４の雌スプライン２０
に熱処理を施すことによって、スプライン強度を向上さ
せることができ、プロペラシャフト６の座屈時のスプラ
インの噛み込みやこじりに対して効果があり、プロペラ
シャフト６を円滑に座屈させることができ、実用上有利
であるとともに、プロペラシャフト６の耐久性を向上さ
せることができ、プロペラシャフト６の使用寿命を長く
し得て、経済的にも有利である。

【００３３】また、前記シェアピン２２による結合位置
をスプライン嵌合位置からずらす構成としたことによ
り、シェアピン２２の切断、つまりせん断部位が円弧形
状となり、シェアピン２２のせん断荷重が低下し、プロ
ペラシャフト６の座屈荷重を低くすることができるとと
もに、円滑なプロペラシャフト６の座屈を実現できるも
のである。

【００３４】更に、前記シェアピン２２による結合位置
を、プロペラシャフト６を構成する第１パイプ１４の雄
スプライン１８位置に対して第１パイプ１４の座屈方向
（図１の矢印Ａ方向）と反対側に設定したことにより、
プロペラシャフト６の座屈時にシェアピン２２の破断物
が第１パイプ１４の雄スプライン１８と第２パイプ１４
の雌スプライン２０とのスプライン嵌合部位に入り込む
惧れが全くなく、シェアピン２２の破断物がプロペラシ
ャフト６の座屈の邪魔をせず、円滑なプロペラシャフト
６の座屈を期待することができる。

【００３５】なお、この発明は上述実施例に限定される
ものではなく、種々の応用改変が可能である。

【００３６】例えば、この発明の実施例においては、前
記シェアピン２２による結合位置をスプライン嵌合位置
からずらす構成とする際に、前記シェアピン２２による
結合位置を、プロペラシャフト６を構成する第１パイプ
１４の雄スプライン１８位置に対して第１パイプ１４の
座屈方向（図１の矢印Ａ方向）と反対側に設定したが、
プロペラシャフト３２の第１軸部材３４の雄スプライン
３８位置に対して第１パイプ３４の座屈方向且つ前側
に、シェアピン２２による結合位置を設定することも可
能である。

【００３７】すなわち、図５に示す如く、前記プロペラ
シャフト３２を第１、第２軸部材３４、３６に分割し、
第１軸部材３４に雄スプライン３８を設けるとともに、
第２軸部材３６に雌スプライン４０を溶接する。

【００３８】また、前記第１軸部材３４と雄スプライン
３８とには、図５に斜線に示す部分に高周波焼き入れ・
焼き戻しを行い、第１軸部材３４の雄スプライン３８の
端部に生材のままの接続軸部材４２を溶接する。

【００３９】そして、前記第１軸部材３４の雄スプライ
ン３８と第２軸部材３６の雌スプライン４０とを大径ス
プライン嵌合させた際に、第１軸部材３４の雄スプライ
ン３８位置に対して第１パイプ３４の座屈方向且つ前側
となる位置に図示しない貫通孔部を形成し、この貫通孔
部のシェアピン２２を挿入し、シェアピン２２の両端を
かしめて第１軸部材３４の雄スプライン３８の端部に溶
接される接続軸部材４２と第２軸部材３６の雌スプライ
ン４０とを結合する。

【００４０】このとき、前記シェアピン２２による結合
位置がスプライン嵌合位置から離間していることによ
り、シェアピン２２による結合位置を、プロペラシャフ
ト３２の第１軸部材３４の雄スプライン３８位置に対し
て第１パイプ３４の座屈方向且つ前側に設定しても、プ
ロペラシャフト３２の座屈時にシェアピン２２の破断物
が第１軸部材３４の雄スプライン３８と第２軸部材３６
の雌スプライン４０間に入り込む惧れがなく、円滑なプ
ロペラシャフト３２の座屈を期待し得るものである。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、駆動力を伝達するプロペラシャフトを第１パイプと
第２パイプとに分割し、第１パイプに雄スプラインを溶
接するとともに、第２パイプに雌スプラインを溶接し、
第１、第２パイプを雄スプラインと雌スプラインとによ
ってスプライン嵌合し、第１、第２パイプをシェアピン
によって結合し、常時は両パイプを軸方向に摺動不可能
とし且つ衝撃時にはシェアピンが切断されて両パイプを
摺動可能とするプロペラシャフト構造において、第１パ
イプの雄スプライン及び第２パイプの雌スプラインに熱
処理を施すとともにシェアピンによる結合位置をスプラ
イン嵌合位置からずらす構成としたので、前記第１パイ
プの雄スプライン及び前記第２パイプの雌スプラインに
熱処理を施すことによって、スプライン強度を向上させ
ることができ、プロペラシャフトの座屈時のスプライン
の噛み込みやこじりに対して効果があり、プロペラシャ
フトを円滑に座屈させることができ、実用上有利である
とともに、プロペラシャフトの耐久性を向上させること
ができ、プロペラシャフト６の使用寿命を長くし得て、
経済的にも有利である。また、前記シェアピンによる結
合位置をスプライン嵌合位置からずらす構成としたこと
により、シェアピンの切断、つまりせん断部位が円弧形
状となり、シェアピンのせん断荷重が低下し、プロペラ
シャフトの座屈荷重を低くすることができるとともに、
円滑なプロペラシャフトの座屈を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すプロペラシャフトのス
プライン嵌合部分の概略拡大断面図である。

【図２】図１の〓〓−〓〓線による断面図である。

【図３】プロペラシャフトの要部切欠き断面図である。

【図４】一般的なプロペラシャフト構造を示し、（ａ）
は正面図、（ｂ）は平面図である。

【図５】この発明の他の実施例を示すプロペラシャフト
のスプライン嵌合部分の概略拡大断面図である。

【図６】この発明の従来の技術を示すプロペラシャフト
の要部切欠き断面図である。

【符号の説明】

６ プロペラシャフト １４ 第１パイプ １６ 第２パイプ １８ 雄スプライン ２０ 雌スプライン ２２ シェアピン ２４ 貫通孔部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力を伝達するプロペラシャフトを第
   １パイプと第２パイプとに分割し、第１パイプに雄スプ
   ラインを溶接するとともに、第２パイプに雌スプライン
   を溶接し、第１、第２パイプを雄スプラインと雌スプラ
   インとによってスプライン嵌合し、第１、第２パイプを
   シェアピンによって結合し、常時は両パイプを軸方向に
   摺動不可能とし且つ衝撃時にはシェアピンが切断されて
   両パイプを摺動可能とするプロペラシャフト構造におい
   て、前記第１パイプの雄スプライン及び前記第２パイプ
   の雌スプラインに熱処理を施すとともに前記シェアピン
   による結合位置をスプライン嵌合位置からずらす構成と
   したことを特徴とするプロペラシャフト構造。
2. 【請求項２】 前記シェアピンによる結合位置は、プロ
   ペラシャフトを構成する第１パイプの雄スプライン位置
   に対して第１パイプの座屈方向と反対側に設定される請
   求項１に記載のプロペラシャフト構造。